水表示值误差测量结果不确定度的评定.doc

冷水表示值误差测量结果不确定度的评定1 概述11 测量依据JJG1622009水表及其试验装置检定规程。12 环境条件温度：20士5，水压：O3MPa，水源：稳压状态下的洁净水。13 被测对象口径为20mm的旋翼式冷水水表，型号为LXS,编号为018291，计量等级为B级。14 测量方法依据JJG16285水表及其试验装置检定规程，用启停容积法水表检定装置对小El径多流束式水表检定测量为例，在测量水表的示值误差时，将流经水表的水收集于检定装置的工作量器内，比较水表的示值和装置量器中水量的实际值，得到水表的示值误差。2 数学模型及灵敏系数21 建立数学模型根据JJG16285水表及其试验装置规程规定的水表示值误差的定义，水表的示值误差为：式中：-水表的示值误差；V示-水表记录的水量；V实-经水表注入工作量器的实际水量。22 灵敏系数根据JJF10591999(测量不确定度评定与表示定义的灵敏系数及计算方法推导如下：V示的灵敏系数 V实的灵敏系数 3 水表测量不确定度来源31 水表示值标准不确定度up引起的不确定度分量u1 3.1.1测量重复性引起的不确定度 按检定规程要求对10L,20L,100L三个点分别连续测量10次，得到以下值： 10L点： 10.1 10.1 10.0 10.1 10.1 10.1 10.0 10.1 10.0 10.1 20L点： 20.0 19.8 19.9 19.9 20.0 19.9 20.0 19.9 20.0 19.9100L点: 100.0 100.0 100.0 100.0 100.1 100.0 100.0 99.9 100.0 99.9 用贝塞尔公式 求出标准不确定度: 10L点： up1=0.048 （L） 20L点： up1=0.068 （L）100L点： up1=0.014 （L） 自由度 p1=n-1=93.1.2水表示值估读引起的不确定度分量up2 ： 水表的最小分度值为0.05L，读数误差一般不会超过1/2分度值，考虑其均匀分布，则有： (L)可信度估计为90，则自由度 3.1.3水表示值总标准不确定度可根据公式： 计算得： 10L点： up=0.050 （L） 20L点： up=0.069 （L） 100L点： up=0.019 （L） 有效自由度由公式 计算得：10L点： 20L点： 100L点： 3.2水表检定装置体积不确定度引起的不确定度分量u2 3.2.1工作量器读数误差引起的不确定度 10L工作量器的最小分度值为0.01L 20L工作量器的最小分度值为0.02L 100L工作量器的最小分度值为0.10L读数误差一般不会超过1/2分度值，考虑其均匀分布，则有： 10L工作量器的不确定度 （L） 20L工作量器的不确定度 （L） 100L工作量器的不确定度 （L）水表检定装置经检定合格，且为金属材料，可认为可靠性较高，可信度估计为90%，则其自由度为： 3.2.2工作量器容积误差引起的不确定度 本检定装置的准确度为0.2级，示值最大误差为0.16%，按均匀分布其标准不确定度为： 10L工作量器的不确定度 （L） 20L工作量器的不确定度 （L） 100L工作量器的不确定度 （L） 三段量器的可信度都估计为90%，则其自由度为： 3.2.3水温及环境温度和水压引起的不确定度 由于本次检定是在比较理想的温度及压力下进行，故对这几个分量不于考虑。3.2.4水表检定装置体积总标准不确定度可根据公式： 计算得： 10L点： ub=0.009 （L） 20L点： ub=0.019 （L） 100L点： ub=0.097 （L） 有效自由度由公式 计算得：10L点： 20L点： 100L点： 4 合成标准不确定度的评定41 标准不确定度一览表如表所示。 表1 水表校准不确定度一览表不确定度分来源标准不确定度灵敏系数Ci标准不确定度分量Ui自由度水表示值 测量重复性 0.048(10L)0.068(20L)0.014(100L) (10L) (20)L (100)L10925 示值估读0.014实际水量工作量器读数误差0.003(10L)0.006(20L)0.03(100L)(10)L(20)L(100)L496161工作量器容积误差0.009(10L)0.018(20L)0.092(100L)42 合成不确定度的计算各标准不确定度分量不相关，故合成标准不确定度可由公式得：10L点： uc = 20L点： uc =100L点： uc =43 有效自由度的由公式 得：10L点： 20L点： 100L点： 5 扩展不确定度的评定取包含因子k=2 则扩展不确定度由得：10L点： u = 20L点： u =100L点： u =6 不确定度报告此水表在10L、20L、100L三个检定点上示值误差测量结果的扩展不确定度为10L点： u= （k=2） 20L点： u= （k=2）100L点： u= （k=2）